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XX月XX日
金属的腐蚀和防护
人教版高中化学选择必修一
金属腐蚀的危害
据有关专家介绍,全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈,目前我国由于金属材料的腐蚀损失每年大约5000亿元人民币,约占我国国民生产总值的6%左右。
四川省宜宾市城区的南门大桥钢铁生锈造成大桥断裂!断裂金属的腐蚀金属腐蚀的现象锈蚀的大桥锈蚀的闸门锈蚀的轮船锈蚀的楼梯金属的腐蚀金属的腐蚀现象非常普遍:1、钢铁生锈:铁锈的主要成分:Fe2O3·XH2O金属的腐蚀铜器表面生成一层薄薄的铜绿[铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3]金属的腐蚀01
复习巩固
1、定义:P49一、金属的腐蚀2、分类1)、化学腐蚀P49指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程金属跟接触到的物质(如O2、Cl2、SO2等)直接发生化学反应而引起的腐蚀。金属的腐蚀左边家用燃气灶的中心部位很容易生锈,而右边的食品罐头放在南极90多年了,却很少生锈。升温可加快金属腐蚀金属的腐蚀温度对化学腐蚀的影响:升温加快金属腐蚀降温减慢金属腐蚀金属的腐蚀科学探究现有洁净无锈的铁钉,试管、植物油、NaCl溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水,你也可以选用其他物品,设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件,以及在什么条件下锈蚀速率快。不同条件下铁钉的腐蚀金属的腐蚀金属的腐蚀铁钉锈蚀的可能条件假设:(1)只与水接触,不与空气接触(2)不与水接触,只与空气接触(3)既与水接触,又与空气接触(4)既与NaCl溶液接触,又与空气接触(5)既与CH3COOH溶液接触,又与空气接触实验方案煮沸后迅速冷却的蒸馏水棉花干燥剂蒸馏水NaCl溶液醋酸溶液记录无现象铁钉很快生锈结论铁钉被腐蚀最快有气泡产生,反应速率快铁钉被腐蚀快由于无水,铁钉未被腐蚀铁钉渐渐生锈铁钉被腐蚀无现象由于无O2,铁钉未被腐蚀植物油金属的腐蚀金属的腐蚀总结:铁钉遇到强酸或有O2、H2O存在的情况下,铁均可被腐蚀,遇到电解质时,一般腐蚀速率更快。不会,因为月球上缺少水分和氧气。请你预测一下,铁在月球上会不会生锈?为什么?金属的腐蚀钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢 金属的腐蚀不纯的金属(或合金)跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀,叫做电化学腐蚀.2)、电化学腐蚀(电化腐蚀)P50金属的腐蚀原电池的组成条件 (1)、活泼性不同的两种金属(或金属与石墨)构成两个电极(2)、电解质溶液(3)、构成闭合电路复习金属的腐蚀钢铁的电化学腐蚀:吸氧腐蚀:条件:钢铁在很弱的酸性或中性环境下的腐蚀。特点:有氧气参加反应。负极:__,电极反应式:正极:__,电极反应式:总反应式:2Fe-4e-=2Fe2+2H2O + O2+ 4e-=4 OH-2Fe+ 2H2O + O2=2Fe( OH)2铁碳金属的腐蚀钢铁的电化学腐蚀:析氢腐蚀:条件:钢铁在潮湿空气中形成酸性环境下的腐蚀。特点:有氢气产生。负极:__,电极反应式:正极:__,电极反应式:总反应式:Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑铁碳H2O + CO2H2CO3H++HCO3-金属的腐蚀钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较通常两种腐蚀同时存在,但以后者更普遍。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件较强酸性。中性 酸性很弱CO2+H2O H2CO3H++HCO3-电极反应负极Fe(-)Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正极C(+)2H++2e=H2↑O2+2H2O+4e=4OH-联系水膜呈_______水膜呈____或__________金属的腐蚀两者往往同时发生,电化腐蚀更普遍相互联系较活泼金属被氧化金属被氧化本质有微弱电流产生无电流产生有无电流不纯金属或合金跟电解质溶液及氧化剂接触金属跟氧化性物质直接接触条件电化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀的比较金属的腐蚀钢铁的吸氧腐蚀示意图金属的腐蚀钢铁的析氢腐蚀示意图金属的腐蚀钢铁因原电池原理而容易腐蚀,在下列各种情况下被腐蚀速度最慢的是(D)A、潮湿疏松透气的土壤中B、在含铁元素较多的酸性土壤中C、在含碳粒较多、潮湿透气的土壤中D、在干燥致密不透气的土壤中练习自行车如何防生锈?是在金属表面镀上一层耐腐蚀的金属,如自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr自行车的车把、车辐条、钢圈和车铃防锈措施是什么?金属的防护健身器材如何防锈?刷油漆金属的防护衣架和电线如何防锈?外面包上一层塑料层金属的防护某些工具的“机械传动部位” ,能用油漆来防锈吗?不能用油漆来防锈,而是选用油脂应选用什么呢?金属的防护2、在金属表面覆盖保护层,使它与________、__________等物质_________。(三)、金属的防护方法P511、改变金属的内部组织结构,喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀、或表面钝化(镀其他金属使氧化成致密的氧化膜)、搪瓷、塑料等方法。空气水隔离例如金属的防护船身如何防腐蚀的?用牺牲锌块的方法来保护船身上装锌块金属的防护金属的防护如何防止地下钢铁管道的腐蚀?用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块要定期更换金属的防护(1)、改变金属的内部组织结构,如(2)、在金属表面覆盖保护层,如(3)、电化学保护法 (消除引起金属发生电化腐蚀的原电池反应的方法)在要保护的金属上连接比该金属更活泼的金属或合金P52不锈钢覆盖油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的气化膜等(三)、金属防护的方法知识总结金属的防护1、下列事实不能用电化学理论解释的是()A.轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块B.铝片不用特殊方法保护C.纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量的CuSO4溶液后 速率加快D.镀锌铁(在铁上镀一层锌)比镀锡耐用B金属的防护2、下列防腐措施中,属于电化学保护法的是( )A.用氧化剂使金属表面生成一层致密稳定的氧化物保护膜B.在金属中加入一些铬或镍制成合金C.在轮船的船壳水线以下部分装上一些锌D.金属表面喷漆C金属的防护